Rezistența la antibiotice: Cercetătorii "trec celulele" pentru a pune capăt crizei mortale

Suprafetele rezistente la medicamente au amenințat sănătatea oamenilor timp de decenii. Situația se înrăutățește din cauza lipsei de noi antibiotice. Dar dacă am schimba modul în care vrem să le tratăm și ne-am pregătit celulele să omoare acești invadatori, în loc să se bazeze pe antibiotice pentru a face munca murdară? Această nouă strategie, numită apărare țintită de gazdă, ar putea contribui la rezolvarea problemei rezistenței la antibiotice.

Rezistența la antibiotice reprezintă o preocupare crescândă pentru sănătatea globală. Un raport recent comandat de guvernul britanic arată că în fiecare an, la nivel global, aproximativ 700 000 de persoane au decedat din cauza infecțiilor cauzate de bacteriile rezistente la medicamente. Raportul a avertizat, de asemenea, că, fără măsuri, numărul de morți ar putea crește la 10 milioane la nivel global și ar costa 80 miliarde USD pentru economia globală.

A se vedea, de asemenea: Bacteriile rezistent la antibiotice pot fi oprite cu o remediere populară irlandeză

Rezistența la droguri este o problemă gravă și în Statele Unite. Mai mult de 23.000 de persoane mor în fiecare an din cauza agentilor patogeni rezistenti multidrog si costa tara in jur de 55 miliarde dolari pe an. Principalii vinovați care amenință SUA sunt rezistent la meticilină Staphylococcus aureus (MRSA), rezistente la carbapenem enterobacterii (CRE) și Clostridium difficile.

Lipsa de noi medicamente antibacteriene în dezvoltare pentru a face față amenințării în creștere este o tendință tulburătoare. Un agent patogen care este rezistent la un medicament rezervat pentru a trata infecțiile atunci când toate celelalte au eșuat este o preocupare deosebită. Acesta este cazul cu agenții patogeni rezistenți la carbapenem.

Declinul medicamentelor antibacteriene asociat cu apariția agenților patogeni rezistenți la medicamente necesită abordări alternative.

În laboratorul din Malay Haldar, împreună cu alte proiecte, colegii mei și cu mine studiază modul în care factorii dintr-o gazdă a animalelor joacă un rol ca răspuns la infecții. Pentru a testa abordarea, facem acest lucru folosind un model de șoarece de infecții. Scopul nostru este de a gasi trasaturi sau factori noi ai gazdei care pot fi directionate pentru a stimula un raspuns imun al individului suficient de mare pentru a ucide microbii ofensatori. Factorul gazdă pe care îl investigăm se numește Spi-C, o genă care se găsește în fiecare celulă a corpului uman.

Direcționarea factorilor gazdă

Interesul meu față de factorii gazdă a apărut în timpul studiilor mele universitare. În timp ce lucrez la doctoratul meu de cercetare, am aflat că factorii gazdă, o varietate de trăsături intrinseci pentru oameni, joacă un rol semnificativ în infecțiile bacteriene. Acest lucru ma inspirat să investighez modul în care sistemul imunitar al gazdei luptă împotriva bacteriilor.

Perspectivele noi în apărarea gazdei împotriva agenților patogeni au determinat cercetătorii să exploreze o nouă strategie numită terapie orientată spre gazdă (HDT), o idee relativ recentă, care a rămas în jur de aproximativ un deceniu.

Scopul HDT este de a spori și amplifica răspunsul imun al gazdei de a ucide agenții patogeni, în loc să se bazeze exclusiv pe medicamente antibacteriene. Prin direcționarea factorilor gazdă, precum și prin furnizarea unui tratament antibiotic, HDT-urile oferă o dublă.

Organismul răspunde în mod natural la infecții cu inflamație, proces în care anumite populații de celule imune atacă și ucid bacteriile care invadează fie prin consumul lor, fie prin arderea lor cu arme proteice. Cu toate acestea, inflamația necontrolată declanșează producerea de proteine ​​care pot provoca insuficiență multiorganică și pot ucide gazda. Prin urmare, controlul inflamației este esențial pentru combaterea agenților patogeni, precum și pentru protejarea corpului de hiperinflație.

HDT includ o serie de tratamente care stimulează răspunsul gazdei la agenții patogeni și, de asemenea, protejează gazda de răspunsul imun exagerat. HDT includ terapia celulară, în care o anumită populație de celule din măduva osoasă este injectată în organismul gazdă pentru a preveni un răspuns imun excesiv și o leziune tisulară. Un alt HDT implică medicamente utilizate frecvent pentru bolile neinfecțioase. Statinele și ibuprofenul, de exemplu, calmează răspunsul gazdei la infecții. Biologicii, medicamentele moleculare complexe produse prin tehnologia ADN recombinant, fac acest lucru și prin neutralizarea proteinelor de dimensiuni mici și prin reducerea leziunilor tisulare. Produsele nutritive, cum ar fi vitamina D3, au fost, de asemenea, dovedite a provoca celulele imunitar ale gazdei să elibereze substanțe antibacteriene care sporesc uciderea agenților patogeni.

HDT-urile în combinație cu medicamentele antibacteriene prezintă o mare promisiune în tratarea agenților patogeni rezistenți la mai multe medicamente, în special împotriva Mycobacterium tuberculosis, agentul patogen care provoacă tuberculoza, una dintre primele 10 cauze de deces la nivel mondial.

Tratamente personalizate pentru infecții

În ultimul deceniu, cercetătorii au făcut mult progres în cercetarea factorului gazdă, ducând la noi strategii terapeutice.

Una dintre ele este medicina personalizată, în care un model genomic poate determina susceptibilitatea unică a unui individ față de boli și poate alege terapiile adecvate.

Acest concept se aplică în cazul bolilor neinfecțioase, cum ar fi cancerul. Cu toate acestea, aplicarea conceptului în boala infecțioasă este foarte recentă. Cu toate acestea, medicina personalizată ne face să speculăm de ce unii indivizi sunt mai predispuși la infecții decât alții. Colegii mei și eu credem că astfel de diferențe pot fi cauzate de diferențe subtile în ADN-ul genelor factorului gazdă. Prin conectarea acestor diferențe, numite polimorfisme, la nivelul vulnerabilității persoanelor la infecții, sperăm că cercetarea noastră va contribui la medicamentul de precizie al infecțiilor bacteriene.

Căutarea noastră pentru un nou factor de gazdă

Colegii mei din laboratorul Haldar și cu mine explorăm rolul Spi-C în infecția bacteriană. Spi-C este esențială pentru dezvoltarea unui anumit tip de populație de celule din splina care reglează depozitarea fierului în organism. Fierul este esențial pentru transportul oxigenului în celulele roșii din sânge.

Dar, în timpul infecțiilor, bacteriile necesită și fier. Ei au nevoie de el pentru creștere, și ei concurează cu gazda pentru ao obține. Prin urmare, dacă am putea modifica activitatea genei Spi-C, s-ar putea să eliminăm bacteriile din acest nutrient vital și astfel să oprim infecțiile fără a afecta gazda.

Într-o lucrare recentă, am rezumat efectul fierului în celulele gazdă și interacțiunile acestuia cu factorii gazdă în prezența sau absența infecțiilor.

La șoareci, am testat rolul factorului gazdă, Spi-C, ca o modalitate de a apăra gazda. În acest studiu, am injectat o substanță chimică care este o componentă a bacteriilor în șoareci. Am vrut să declanșăm schimbări care au loc la animal în timpul unei infecții bacteriene reale.

A se vedea de asemenea: "Coșmaruri bacteriene": Ce trebuie să știți despre germenii rezistent la antibiotice

Rezultatele noastre preliminare au arătat că factorul gazdă este activ în diferite organe ale șoarecilor tratați cu substanța chimică. Credem că această activare joacă un rol important în apărarea gazdă. Și, într-adevăr, am constatat că pierderea activității Spi-C a sporit eliberarea de proteine ​​de dimensiuni mici care facilitează apărarea gazdei împotriva agenților patogeni în comparație cu celulele care au activitate Spi-C normală. Noi credem ca aceasta schimbare in proteine ​​de dimensiuni mici ar putea proteja gazda de hiperinflamare ca raspuns la infectie.

Noi credem că schimbarea gândirii noastre de la terapia orientată spre patogeni către terapia dirijată de gazdă declanșează o nouă cale a medicinii de precizie, care ar putea contribui la stoparea crizei de rezistență la medicamente.

Acest articol a fost publicat inițial în Conversația lui Zahidul Alam. Citiți articolul original.